AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK ETANOL DAN HEKSANA DAUN BANGLE (Zingiber cassumunarRoxb.) TERHADAP Eschericia coli DAN Staphylococcus aureus.
AKTIVITAS ANTIBAKTERI EKSTRAK ETANOL DAN HEKSAN DAUN
BANGLE (Zingiber cassumunar Roxb.) TERHADAP BAKTERI Eschericia
coli DAN Staphylococcus aureus
ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF ETHANOL AND HEXANE EXTRACT OF
BANGLE LEAVES (Zingiber cassumunar Roxb.) AGAINST Eschericia coli
AND Staphylococcus aureus
M. Anindya Puspita Sari*,1, Drs. B. Boy Rahardjo S.1, M. Sc., dan L. M.
Ekawati Purwijantiningsih1
*
Penulis untuk korespondensi (maria_anindya@y7mail.com), 1Fakultas
Teknobiologi, Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Abstrak
Daun bangle yang diekstrak menggunakan etanol dan heksan menghasilkan
rendemen ekstrak sebesar 3,994 dan 2,581%. Ekstrak etanol dan heksan daun
bangle menunjukkan aktivitas antibakteri yang tidak berbeda nyata dari kontrol
negatif. Analisis senyawa volatil menggunakan Gas Chromatography-Mass
Spectrometry (GC-MS) menunjukkan bahwa kedua ekstrak mengandung
komponen utama Neophytadiene (38,90% dan 40,57%), Ambrosin (10,19% dan
9,1%), 2-Pentadecanone, 6,10,14-trimethyl- (CAS) 6,10,14-Trimethyl-2pentadecanone (7,75% dan 8,05%). Ketiga komponen tersebut diketahui memiliki
aktivitas antibakteri. Uji fitokimia menunjukkan saponin hanya terkandung dalam
ekstrak etanol, tetapi kedua ekstrak mengandung alkaloid, flavonoid, terpenoid,
dan steroid. Konsentrasi hambat minimum ekstrak etanol terhadap Eshcerichia
coli sebesar 90 mg/ml dan terhadap Staphylococcus aureus sebesar 0,3 mg/ml.
Kata kunci: daun bangle, antibakteri, E. coli, S. aureus.
Abstract
Yield extract of bangle leaves extracted with ethanol and hexane were 3.994 and
2.581% of crude extract. Antibacterial activity of ethanol and hexane extract had
no differences with negative control. Main volatile compounds in both extract
were Neophytadiene (38,90% and 40,57%), Ambrosin (10,19% and 9,1%), 2Pentadecanone, 6,10,14-trimethyl- (CAS) 6,10,14-Trimethyl-2-pentadecanone
(7,75% and 8,05%). These compounds were detected by Gas ChromatographyMass Spectrometry (GC-MS). The main volatile compounds had antibacterial
activity. Phytochemical tests to the extract showed that ethanol extract contained
saponin but hexane didn’t. Alkaloid, flavonoid, terpenoid, and steroid were
contained in both extract. Minimum inhibitory concentration of ethanol extract
against E. coli was 90 mg/ml and against S. aureus was 0,3 mg/ml.
Keyword: bangle leaves, antibacterial, E. coli, S. aureus
PENDAHULUAN
Indonesia kaya akan berbagai tanaman obat, lebih dari 940 spesies
tanaman obat telah digunakan sebagai obat tradisional (Food and Agriculture
Organization of the United Nations, 2015). Obat tradisional dibuat dari berbagai
jenis tanaman obat yang diolah secara sederhana dan digunakan untuk mengatasi
berbagai penyakit. Sejumlah studi menunjukkan bahwa jenis tanaman obat yang
paling banyak digunakan sebagai obat tradisional di beberapa wilayah di
Indonesia yaitu tanaman obat dari suku Zingiberaceae (Setiyawati, 2003,
Kuntorini, 2005, dan Kasrina, 2014).
Rimpang bangle secara tradisional dapat digunakan untuk obat diare dan
digunakan sebagai larutan pembersih untuk penyakit kulit (Oliveros, 1996) karena
aktivitas antibakterinya terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus
yang merupakan bakteri penyebab diare dan infeksi kulit (Lutfiyah, 2012).
Aktivitas antibakteri rimpang bangle terhadap E. coli dan S. aureus dapat
meningkatkan penggunaan bangle sebagai antibakteri alami. Akan tetapi, dari
seluruh bagian tanaman bangle, hanya bagian rimpang saja yang digunakan
padahal panen bangle berlangsung setelah tanaman berumur satu tahun lebih
(Muhlisah, 2011). Oleh karena itu, pemanfaatan daun bangle akan lebih
menguntungkan.
METODE PERCOBAAN
Pengeringan dan pembuatan serbuk daun bangle: Daun bangle dari tanaman
berumur 1 tahun (berwarna kuning kecoklatan) diperoleh dari petani di
Kecamatan Plaosan, Kabupaten Magetan, Jawa Timur. Daun bangle dipisahkan
dari batangnya dengan menyertakan bagian pelepah sekitar 1-2 cm. Daun bangle
dikeringkan secara langsung menggunakan sinar matahari dengan pembalikan
setiap 2 jam. Daun bangle kering kemudian dihancurkan menggunakan blender
dan disimpan dalam wadah tertutup rapat (Sembiring dkk., 2012 dengan
modifikasi).
Ekstraksi: Serbuk daun bangle yang telah diukur kadar airnya menggunakan
moisture balancing (syarat 98%). Etanol absolut memiliki efek bakterisidal yang lebih lemah
dibandingkan campuran antara alkohol dan air. Meskipun demikian, etanol pada
konsentrasi 60-99% masih dapat menghambat pertumbuhan E. coli (Ali dkk.,
2001).
Heksan tidak menunjukkan aktivitas antibakteri terhadap E. coli dan S.
aureus. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Abhishek dkk. (2013) dan
Ekwenchi dkk. (2014) yang menunjukkan bahwa heksan sebagai kontrol negatif
tidak memiliki aktivitas antibakteri terhadap E. coli dan S. aureus. Dengan
demikian, zona hambat yang dihasilkan ekstrak bukan berasal dari pelarut heksan.
Larutan DMSO tidak memiliki aktivitas antibakteri terhadap bakteri uji. Menurut
Valgas dkk. (2007), DMSO tidak memengaruhi aktivitas antibakteri sampel dan
berguna sebagai larutan pembawa yang membantu sampel berdifusi dalam
medium.
Uji aktivitas antibakteri perlakuan ekstrak dan kontrol menunjukkan
bahwa penghambatan terhadap E. coli dan S. aureus berbeda nyata. Rata-rata zona
hambat yang dihasilkan ekstrak dan kontrol lebih luas dalam menghambat S.
aureus daripada E. coli. Menurut Silhavy dkk. (2010), bakteri Gram negatif lebih
resistan terhadap antibiotik dibandingkan bakteri Gram positif. Hal ini disebabkan
oleh membran luar sel bakteri Gram negatif yang berperan penting sebagai
protective barrier (penghalang pelindung), mencegah molekul toksik masuk ke
dalam sel dan menjadi lapisan tambahan yang menstabilkan keseluruhan sel.
Bagian luar dari membran luar bakteri Gram negatif terdiri atas lipopolisakarida
yang berperan penting dalam fungsi penghalang dari membran luar sel.
Menurut Expand dan Expand (2010), membran bakteri Gram negatif
mengandung fosfatidiletanolamin (komponen fosfolipid pada membran) lebih
banyak dibandingkan bakteri Gram positif. Komposisi fosfolipid pada membran
bakteri berperan lebih penting dalam menentukan sensitifitas bakteri terhadap
senyawa antimikroba dibandingkan keberadaan membran luar. Oleh sebab itu,
bakteri Gram positif lebih sensitif terhadap senyawa antimikroba dibandingkan
bakteri Gram negatif.
Meskipun aktivitas antibakteri yang dihasilkan ekstrak tidak berbeda nyata
terhadap kontrol negatif, zona hambat yang dihasilkan ekstrak dapat berasal
aktivitas antibakteri dari senyawa-senyawa yang terkandung dalam ekstrak.
Menurut Maikai (2009), senyawa kimia pada tumbuhan dapat menghambat
pertumbuhan mikroorganisme dengan menghambat sintesis dinding sel, asam
nukleat,
atau
Neophytadiene,
mencegah
Ambrosin,
sintesis
dan
protein.
Kandungan
senyawa
6,10,14-Trimethyl-2-pentadecanone
volatil
pada
konsentrasi tinggi dalam ekstrak etanol dan heksan daun bangle diketahui
memiliki aktivitas antibakteri. Mekanisme antibakteri Neophytadiene (diterpen)
dan Ambrosin (seskuiterpen) tidak diketahui secara pasti. Akan tetapi,
diperkirakan senyawa terpen mampu merusak membran bakteri dengan senyawa
lipofilik (Stefanović dkk., 2012). Sejumlah kecil terpenoid dan senyawa fenolik
dalam tanaman herbal diketahui dapat menghancurkan membran luar dari bakteri
Gram negatif (Ramos-Villarroel dkk., 2010).
Penentuan konsentrasi hambat minimum dilakukan terhadap esktrak etanol
daun bangle yang menghasilkan rata-rata luas zona hambat lebih luas terhadap
kedua bakteri uji, meskipun zona hambat yang dihasilkan tidak berbeda nyata
dengan ekstrak heksan. Konsentrasi hambat minimum ekstrak etanol terhadap E.
coli sebesar 95 mg/ml, dan terhadap S. aureus sebesar 0,3 mg/ml (Tabel 7).
Tingginya KHM terhadap E. coli menunjukkan bahwa untuk menembus
membran
bakteri
Gram
negatif
yang
mengandung
lebih
banyak
fosfatidiletanolamin, diperlukan komposisi senyawa antibakteri yang lebih
banyak. Hal ini dikarenakan komposisi fosfatidiletanolamin dalam
jumlah banyak berakibat pada kurang sensitifnya bakteri terhadap senyawa
antibakteri (Expand dan Expand, 2010).
Tabel 5. Hasil uji konsentrasi hambat minimum ekstrak etanol daun bangle
Jumlah koloni
Konsentrasi (mg/ml)
Escherichia coli
Staphylococcus aureus
0,05
23
0,1
10
0,2
15
0,3
0
0,4
0
0,5
0
1
4
0
2
2
0
4
4
0
8
17
0
16
15
0
32
10
0
64
9
0
66
2
68
2
70
2
75
1
80
1
82
3
84
1
86
4
88
4
90
3
95
0
100
0
0
Kontrol positif
0
0
Kontrol negatif
Spreader
spreader
Keterangan: (- ) tidak dianalisis
Konsentrasi hambat minimum ekstrak etanol terhadap S. aureus sesuai
dengan hipotesis yang didasarkan pada penelitian Gull dkk. (2012) yang
menunjukkan bahwa rimpang jahe (Zingiber officinale) yang diekstrak
menggunakan etanol dengan metode maserasi memiliki KHM sebesar 0,3 mg/ml
terhadap S. aureus. Kandungan fosfatidiletanolamin pada membran Gram positif
yang lebih rendah dari bakteri Gram negatif dapat menyebabkan bakteri Gram
positif sensitif terhadap senyawa antibakteri pada konsentrasi rendah (Expand dan
Expand, 2010).
SIMPULAN
1) Ekstrak etanol dan heksan daun bangle mengandung alkaloid, flavonoid,
terpenoid, dan steroid. Ekstrak etanol mengandung saponin, sedangkan ekstrak
heksan tidak mengandung saponin. 2) Daun bangle yang diekstrak menggunakan
etanol dan heksan memiliki aktivitas antibakteri yang tidak berbeda nyata dari
kontrol negatif berupa larutan Dimethyl Sulfoxide (DMSO), pelarut etanol, dan
heksan. 3) Konsentrasi hambat minimum ekstrak daun bangle terhadap
Escherichia coli yaitu 95 mg/ml dan konsentrasi hambat minimum terhadap
Staphylococcus aureus yaitu 0,3 mg/ml.
SARAN
Penggunaan rimpang dan daun bangle dari tanaman kurang dari 1 tahun lebih
disarankan untuk memperoleh daya antibakteri yang lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA
Abhishek, S., Ujwala, P., Shivani, K., dan Meeta, B. 2013. Antibacterial activity
of Tecomella undulata leaves crude extracts. International Journal of
Biological Sciences 2(6):60-62.
Alasalvar, C., Hoffman, A. M., dan Shahidi, F. 2008. Antioxidant Activities and
Phytochemicals in Hazelnut (Corylus avellana L.) and Hazelnut By-Products.
Dalam Alasavar, C. dan Shahidi, F. (ed.). 2008. Tree Nuts: Composition,
Phytochemicals, and Health Effects. CRC Press, Boca Raton. Halaman 219.
Ali, Y., Dolan, M. J., Fendler, E. J., dan Larson, E. L. 2001. Alcohols. Dalam
Block, S. S. (ed.). 2001. Disinfection, Sterilization, and Preservation. Edisi ke5. Lippincott Williams and Wilkins, Philadelphia. Halaman 231 dan 234.
Andrews, J. M. 2001. Determination of minimum inhibitory concentrations.
Journal of Antimicrobial Chemotherapy 48: 5-16.
Bell, A. A., El-Zik, K. M., dan Thaxton, P. M. 1992. Chemistry, Biological
Significance, and Genetic Control of Proanthocyanidins in Cotton (Gossypium
spp.). Dalam Hemingway, R. W. dan Laks, P. E. (ed.). 1992. Plant
Polyphenols. Plenum Press, New York. Halaman 573-574.
Daley, R. F. dan Daley, S. J. 2013. Organic Chemistry. www.ochem4free.info. 30
Juli 2015.
Denyer, S. P. dan Stewart, G. S. A. B. 1998. Mechanisms of action of
disinfectants. International Biodeterioration and Biodegradation 41: 261-268.
Ekwenchi, M. M., Oluigbo, J., dan Akpuaka, A. 2014. Antibacterial activity of nhexane extract of Ocimum gratissimum leaves. IOSR Journal of Applied
Chemistry 7(5): 6-10.
Expand, R. M. Dan Expand, R. F. 2010. Biophysical Analysis of Membranetargeting Antimicrobial Peptides: Membrane Properties and the Design of
Peptides Specifically Targeting Gram-negative Bacteria. Dalam Wang. G.
(ed.). 2010. Antimicrobial Peptides: Discovery Design, and Novel Therapeutic
Strategies. CABI International, Cambridge. Halaman 118-119.
Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2015. Country Report
on the State of Plant Genetic Resources for Food and Agriculture Indonesia.
http://www.fao.org/docrep/013/i1500e/Indonesia.pdf. 9 September 2015.
Ghasemzadeh, A., Jaafar, H. Z. E., dan Rahmat, A. 2010. Identification and
concentration of some flavonoid components in Malaysian Young Ginger
(Zingiber officinale Roscoe) varieties by a high performance liquid
chromatography method. Molecules 15(1): 6231-6243.
Gull, I., Saeed, M., Shaukat, H., Aslam, S. M., Samra, Z. Q., dan Athar, A. M.
2012. Inhibitory effect of Allium sativum and Zingiber officinale extracts on
clinically important drug resistant pathogenic bacteria. Annals of Clinical
Microbiology and Antimicrobial. 11(8): 1-6.
Kasrina, T. V. 2014. Studi Etnobotani Tumbuhan Obat yang Dimanfaatkan oleh
Masyarakat di Kecamatan Sindang Kelingi Kabupaten Rejang Lebong
Bengkulu. Seminar Nasional XI Pendidikan Biologi FKIP UNS.
Kaushik, P. dan Goyal, P. 2011. Evaluation of Various Crude Extract of Zingiber
officinale Rhizome for Potential Antibacterial Activity: A Study in Vitro.
Advances in Microbiology 1: 7-12.
Kerton, F. M. Dan Marriott, R. 2013. Alternative Solvents for Green Chemistry.
RSC Publishing, Cambridge. Halaman 21.
Kuntorini, E. M. 2005. Botani ekonomi suku Zingiberaceae sebagai obat
tradisional oleh masyarakat di Kotamadya Banjarbaru. Bioscientiae. 2(1): 2536.
Lege, K. E. 1998. Tannins in Cotton. Dalam Bajaj, Y. P. S. (ed.). 1998.
Biotechnology in Agriculture and Forestry 42. Springer, New Delhi. Halaman
358.
Liu, W. J. H. 2010. Traditional Herbal Medicine Research Methods:
Identification, Analysis, Bioassay, and Pharmaceutical and Clinical Studies.
John Wiley and Sons, New Jersey.
Lutfiyah, M. 2012. Uji Aktivitas Rimpang Bengle (Zingiber cassumunar Roxb.)
dan Penentuan Golongan Senyawa Aktif. Skripsi. Sekolah Farmasi ITB,
Bandung.
Maikai, V. A. 2009. Antimicrobial Properties of Stem Bark Extracts of Ximenia
americana. Journal of Agricultural Science 1(2): 30-34.
Makkawi, A. J. J., Keshk, E. M., ElShamy, M. M., dan Abdel-Mogib, M. 2015.
Phytochemical and biological evaluation of Ambrosia maritima. Research
Journal of Pharmaceutical, Biological, and Chemical Sciences 6(4): 16781688.
Muhlisah, F. 2011. Temu-temuan dan Empon-empon. Kanisius, Yogyakarta.
Halaman 18, 19, dan 21.
Negi, J. S., Negi, P. S., Pant, G. J., Rawat, M. S. M., dan Negi, S. K. 2013.
Naturally occuring saponins: chemistry and biology. Journal of Poisonous and
Medical Plant Research 1(1): 1-6.
Nurikasari, D. R. 2011. Penentuan Senyawa Aktif Antibakteri Ekstrak Etanol
Rimpang Bangle (Zingiber cassumunar Roxb.) terhadap Bakteri Escherichia
coli dengan Metode KLT Bioautografi. Skripsi. Fakultas Farmasi Universitas
Jember, Jember.
Ogunwande, I. A., Walker, T. M., dan Setzer, W. 2007. A review of aromatic
herbal plants of medicinal importance from Nigeria. Natural Product
Communications 2(12): 1311-1316.
Oliveros, M. B. 1996. Preformulation Studies on Terpinen-4-ol from Zingiber
purpureum Rosc. Dalam Wu, T. L., dan Wu, Q. G (ed). Proceedings of the
Second Symposium on the Family Zingiberaceae. Zongshan University Press,
Zongshan.
Ragasa, C. Y., Tsai, P., dan Shen, C. 2009. Antimicrobial terpenoids from
Erigeron sumatrensis. NRCP Reasearch Journal 10(1): 27-32.
Ramos-Villaroel, A. Y., Soliva-Fortuny, R., dan Martin-Belloso, O. 2010. Natural
antimicrobials for food processing. Dalam Hemming, D (ed.). 2011. Animal
Science Reviews 2010. CAB International, Oxforshire. Halaman 218.
Risnawati, E., Ainurofiq, A., dan Wartono, M. W. 2014. Study of Antibacterial
Activity and Identification of the Most Active Fraction from Ethanol
Extraction of Zingiber cassumunar Roxb. Rhizomes by Vacuum Liquid
Chromatography. Journal of Chemical and Pharmaceutical Reasearch 6(9):
101-107.
Sampedro, J. dan Valdivia, E. R. 2014. New Antimicrobial Agents of Plant Origin.
Dalam Villa, T. G. dan Veiga-Crespo, P. (ed.). 2014. Antimicrobial
Compounds: Current Strategies and New Alternatives. Springer, New York.
Halaman 102 dan 104.
Sembiring, B. S., Rizal, M., dan Suhirman, S. 2012. Budidaya dan Pascapanen
Kumis Kucing (Orthosipon stamineus Benth). Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian, Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan,
dan Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat, Jakarta.
Senja, R. Y., Issusilaningtyas, E., Nugroho, A. K., dan Setyowati, E. P. 2014.
Perbandingan metode ekstraksi dan variasi pelarut terhadap rendemen dan
aktivitas antioksidan ekstrak kubis ungu (Brassica oleracea l. var. capitata f.
rubra). Traditional Medicine Journal 19(1): 43-48.
Setiyawati, I. 2003. Studi Pemanfaatan Berbagai Jenis Tumbuhan sebagai Bahan
Obat oleh para Pengobat Tradisional yang Memproduksi Obat Tradisional di
Kecamatan Patianrowo Kabupaten Nganjuk Jawa Timur. Skripsi. Universitas
Surabaya.
Silhavy, T. J., Kahne, D., dan Walker, S. 2010. The Bacterial Cell Envelope. Cold
Spring Harbor Laboratory 2(1): 1-16.
Sukatta, U., Rugthaworn, P., Punjee, P., Chidchenchey, S., dan Keeratinijakal, V.
2009. Chemical Composition and Physical Properties of Oil from Plai
(Zingiber cassumunar Roxb.) Obtained bu Hydro Distillation and Hexane
Extraction. Natural Science and the Kasetsart Journal 43: 212-217.
Sussman, M. 1997. Escherichia coli: Mechanisms of Virulence. Cambridge
University Press, New York. Halaman 10-11.
Valgas, C., de Souza, S. M., Smania, E. F. A., dan Smania, A. 2007. Screening
methods to determine antibacterial activity of natural products. Brazilian
Journal of Microbiology 38: 369-380.
BANGLE (Zingiber cassumunar Roxb.) TERHADAP BAKTERI Eschericia
coli DAN Staphylococcus aureus
ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF ETHANOL AND HEXANE EXTRACT OF
BANGLE LEAVES (Zingiber cassumunar Roxb.) AGAINST Eschericia coli
AND Staphylococcus aureus
M. Anindya Puspita Sari*,1, Drs. B. Boy Rahardjo S.1, M. Sc., dan L. M.
Ekawati Purwijantiningsih1
*
Penulis untuk korespondensi (maria_anindya@y7mail.com), 1Fakultas
Teknobiologi, Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Abstrak
Daun bangle yang diekstrak menggunakan etanol dan heksan menghasilkan
rendemen ekstrak sebesar 3,994 dan 2,581%. Ekstrak etanol dan heksan daun
bangle menunjukkan aktivitas antibakteri yang tidak berbeda nyata dari kontrol
negatif. Analisis senyawa volatil menggunakan Gas Chromatography-Mass
Spectrometry (GC-MS) menunjukkan bahwa kedua ekstrak mengandung
komponen utama Neophytadiene (38,90% dan 40,57%), Ambrosin (10,19% dan
9,1%), 2-Pentadecanone, 6,10,14-trimethyl- (CAS) 6,10,14-Trimethyl-2pentadecanone (7,75% dan 8,05%). Ketiga komponen tersebut diketahui memiliki
aktivitas antibakteri. Uji fitokimia menunjukkan saponin hanya terkandung dalam
ekstrak etanol, tetapi kedua ekstrak mengandung alkaloid, flavonoid, terpenoid,
dan steroid. Konsentrasi hambat minimum ekstrak etanol terhadap Eshcerichia
coli sebesar 90 mg/ml dan terhadap Staphylococcus aureus sebesar 0,3 mg/ml.
Kata kunci: daun bangle, antibakteri, E. coli, S. aureus.
Abstract
Yield extract of bangle leaves extracted with ethanol and hexane were 3.994 and
2.581% of crude extract. Antibacterial activity of ethanol and hexane extract had
no differences with negative control. Main volatile compounds in both extract
were Neophytadiene (38,90% and 40,57%), Ambrosin (10,19% and 9,1%), 2Pentadecanone, 6,10,14-trimethyl- (CAS) 6,10,14-Trimethyl-2-pentadecanone
(7,75% and 8,05%). These compounds were detected by Gas ChromatographyMass Spectrometry (GC-MS). The main volatile compounds had antibacterial
activity. Phytochemical tests to the extract showed that ethanol extract contained
saponin but hexane didn’t. Alkaloid, flavonoid, terpenoid, and steroid were
contained in both extract. Minimum inhibitory concentration of ethanol extract
against E. coli was 90 mg/ml and against S. aureus was 0,3 mg/ml.
Keyword: bangle leaves, antibacterial, E. coli, S. aureus
PENDAHULUAN
Indonesia kaya akan berbagai tanaman obat, lebih dari 940 spesies
tanaman obat telah digunakan sebagai obat tradisional (Food and Agriculture
Organization of the United Nations, 2015). Obat tradisional dibuat dari berbagai
jenis tanaman obat yang diolah secara sederhana dan digunakan untuk mengatasi
berbagai penyakit. Sejumlah studi menunjukkan bahwa jenis tanaman obat yang
paling banyak digunakan sebagai obat tradisional di beberapa wilayah di
Indonesia yaitu tanaman obat dari suku Zingiberaceae (Setiyawati, 2003,
Kuntorini, 2005, dan Kasrina, 2014).
Rimpang bangle secara tradisional dapat digunakan untuk obat diare dan
digunakan sebagai larutan pembersih untuk penyakit kulit (Oliveros, 1996) karena
aktivitas antibakterinya terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus
yang merupakan bakteri penyebab diare dan infeksi kulit (Lutfiyah, 2012).
Aktivitas antibakteri rimpang bangle terhadap E. coli dan S. aureus dapat
meningkatkan penggunaan bangle sebagai antibakteri alami. Akan tetapi, dari
seluruh bagian tanaman bangle, hanya bagian rimpang saja yang digunakan
padahal panen bangle berlangsung setelah tanaman berumur satu tahun lebih
(Muhlisah, 2011). Oleh karena itu, pemanfaatan daun bangle akan lebih
menguntungkan.
METODE PERCOBAAN
Pengeringan dan pembuatan serbuk daun bangle: Daun bangle dari tanaman
berumur 1 tahun (berwarna kuning kecoklatan) diperoleh dari petani di
Kecamatan Plaosan, Kabupaten Magetan, Jawa Timur. Daun bangle dipisahkan
dari batangnya dengan menyertakan bagian pelepah sekitar 1-2 cm. Daun bangle
dikeringkan secara langsung menggunakan sinar matahari dengan pembalikan
setiap 2 jam. Daun bangle kering kemudian dihancurkan menggunakan blender
dan disimpan dalam wadah tertutup rapat (Sembiring dkk., 2012 dengan
modifikasi).
Ekstraksi: Serbuk daun bangle yang telah diukur kadar airnya menggunakan
moisture balancing (syarat 98%). Etanol absolut memiliki efek bakterisidal yang lebih lemah
dibandingkan campuran antara alkohol dan air. Meskipun demikian, etanol pada
konsentrasi 60-99% masih dapat menghambat pertumbuhan E. coli (Ali dkk.,
2001).
Heksan tidak menunjukkan aktivitas antibakteri terhadap E. coli dan S.
aureus. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Abhishek dkk. (2013) dan
Ekwenchi dkk. (2014) yang menunjukkan bahwa heksan sebagai kontrol negatif
tidak memiliki aktivitas antibakteri terhadap E. coli dan S. aureus. Dengan
demikian, zona hambat yang dihasilkan ekstrak bukan berasal dari pelarut heksan.
Larutan DMSO tidak memiliki aktivitas antibakteri terhadap bakteri uji. Menurut
Valgas dkk. (2007), DMSO tidak memengaruhi aktivitas antibakteri sampel dan
berguna sebagai larutan pembawa yang membantu sampel berdifusi dalam
medium.
Uji aktivitas antibakteri perlakuan ekstrak dan kontrol menunjukkan
bahwa penghambatan terhadap E. coli dan S. aureus berbeda nyata. Rata-rata zona
hambat yang dihasilkan ekstrak dan kontrol lebih luas dalam menghambat S.
aureus daripada E. coli. Menurut Silhavy dkk. (2010), bakteri Gram negatif lebih
resistan terhadap antibiotik dibandingkan bakteri Gram positif. Hal ini disebabkan
oleh membran luar sel bakteri Gram negatif yang berperan penting sebagai
protective barrier (penghalang pelindung), mencegah molekul toksik masuk ke
dalam sel dan menjadi lapisan tambahan yang menstabilkan keseluruhan sel.
Bagian luar dari membran luar bakteri Gram negatif terdiri atas lipopolisakarida
yang berperan penting dalam fungsi penghalang dari membran luar sel.
Menurut Expand dan Expand (2010), membran bakteri Gram negatif
mengandung fosfatidiletanolamin (komponen fosfolipid pada membran) lebih
banyak dibandingkan bakteri Gram positif. Komposisi fosfolipid pada membran
bakteri berperan lebih penting dalam menentukan sensitifitas bakteri terhadap
senyawa antimikroba dibandingkan keberadaan membran luar. Oleh sebab itu,
bakteri Gram positif lebih sensitif terhadap senyawa antimikroba dibandingkan
bakteri Gram negatif.
Meskipun aktivitas antibakteri yang dihasilkan ekstrak tidak berbeda nyata
terhadap kontrol negatif, zona hambat yang dihasilkan ekstrak dapat berasal
aktivitas antibakteri dari senyawa-senyawa yang terkandung dalam ekstrak.
Menurut Maikai (2009), senyawa kimia pada tumbuhan dapat menghambat
pertumbuhan mikroorganisme dengan menghambat sintesis dinding sel, asam
nukleat,
atau
Neophytadiene,
mencegah
Ambrosin,
sintesis
dan
protein.
Kandungan
senyawa
6,10,14-Trimethyl-2-pentadecanone
volatil
pada
konsentrasi tinggi dalam ekstrak etanol dan heksan daun bangle diketahui
memiliki aktivitas antibakteri. Mekanisme antibakteri Neophytadiene (diterpen)
dan Ambrosin (seskuiterpen) tidak diketahui secara pasti. Akan tetapi,
diperkirakan senyawa terpen mampu merusak membran bakteri dengan senyawa
lipofilik (Stefanović dkk., 2012). Sejumlah kecil terpenoid dan senyawa fenolik
dalam tanaman herbal diketahui dapat menghancurkan membran luar dari bakteri
Gram negatif (Ramos-Villarroel dkk., 2010).
Penentuan konsentrasi hambat minimum dilakukan terhadap esktrak etanol
daun bangle yang menghasilkan rata-rata luas zona hambat lebih luas terhadap
kedua bakteri uji, meskipun zona hambat yang dihasilkan tidak berbeda nyata
dengan ekstrak heksan. Konsentrasi hambat minimum ekstrak etanol terhadap E.
coli sebesar 95 mg/ml, dan terhadap S. aureus sebesar 0,3 mg/ml (Tabel 7).
Tingginya KHM terhadap E. coli menunjukkan bahwa untuk menembus
membran
bakteri
Gram
negatif
yang
mengandung
lebih
banyak
fosfatidiletanolamin, diperlukan komposisi senyawa antibakteri yang lebih
banyak. Hal ini dikarenakan komposisi fosfatidiletanolamin dalam
jumlah banyak berakibat pada kurang sensitifnya bakteri terhadap senyawa
antibakteri (Expand dan Expand, 2010).
Tabel 5. Hasil uji konsentrasi hambat minimum ekstrak etanol daun bangle
Jumlah koloni
Konsentrasi (mg/ml)
Escherichia coli
Staphylococcus aureus
0,05
23
0,1
10
0,2
15
0,3
0
0,4
0
0,5
0
1
4
0
2
2
0
4
4
0
8
17
0
16
15
0
32
10
0
64
9
0
66
2
68
2
70
2
75
1
80
1
82
3
84
1
86
4
88
4
90
3
95
0
100
0
0
Kontrol positif
0
0
Kontrol negatif
Spreader
spreader
Keterangan: (- ) tidak dianalisis
Konsentrasi hambat minimum ekstrak etanol terhadap S. aureus sesuai
dengan hipotesis yang didasarkan pada penelitian Gull dkk. (2012) yang
menunjukkan bahwa rimpang jahe (Zingiber officinale) yang diekstrak
menggunakan etanol dengan metode maserasi memiliki KHM sebesar 0,3 mg/ml
terhadap S. aureus. Kandungan fosfatidiletanolamin pada membran Gram positif
yang lebih rendah dari bakteri Gram negatif dapat menyebabkan bakteri Gram
positif sensitif terhadap senyawa antibakteri pada konsentrasi rendah (Expand dan
Expand, 2010).
SIMPULAN
1) Ekstrak etanol dan heksan daun bangle mengandung alkaloid, flavonoid,
terpenoid, dan steroid. Ekstrak etanol mengandung saponin, sedangkan ekstrak
heksan tidak mengandung saponin. 2) Daun bangle yang diekstrak menggunakan
etanol dan heksan memiliki aktivitas antibakteri yang tidak berbeda nyata dari
kontrol negatif berupa larutan Dimethyl Sulfoxide (DMSO), pelarut etanol, dan
heksan. 3) Konsentrasi hambat minimum ekstrak daun bangle terhadap
Escherichia coli yaitu 95 mg/ml dan konsentrasi hambat minimum terhadap
Staphylococcus aureus yaitu 0,3 mg/ml.
SARAN
Penggunaan rimpang dan daun bangle dari tanaman kurang dari 1 tahun lebih
disarankan untuk memperoleh daya antibakteri yang lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA
Abhishek, S., Ujwala, P., Shivani, K., dan Meeta, B. 2013. Antibacterial activity
of Tecomella undulata leaves crude extracts. International Journal of
Biological Sciences 2(6):60-62.
Alasalvar, C., Hoffman, A. M., dan Shahidi, F. 2008. Antioxidant Activities and
Phytochemicals in Hazelnut (Corylus avellana L.) and Hazelnut By-Products.
Dalam Alasavar, C. dan Shahidi, F. (ed.). 2008. Tree Nuts: Composition,
Phytochemicals, and Health Effects. CRC Press, Boca Raton. Halaman 219.
Ali, Y., Dolan, M. J., Fendler, E. J., dan Larson, E. L. 2001. Alcohols. Dalam
Block, S. S. (ed.). 2001. Disinfection, Sterilization, and Preservation. Edisi ke5. Lippincott Williams and Wilkins, Philadelphia. Halaman 231 dan 234.
Andrews, J. M. 2001. Determination of minimum inhibitory concentrations.
Journal of Antimicrobial Chemotherapy 48: 5-16.
Bell, A. A., El-Zik, K. M., dan Thaxton, P. M. 1992. Chemistry, Biological
Significance, and Genetic Control of Proanthocyanidins in Cotton (Gossypium
spp.). Dalam Hemingway, R. W. dan Laks, P. E. (ed.). 1992. Plant
Polyphenols. Plenum Press, New York. Halaman 573-574.
Daley, R. F. dan Daley, S. J. 2013. Organic Chemistry. www.ochem4free.info. 30
Juli 2015.
Denyer, S. P. dan Stewart, G. S. A. B. 1998. Mechanisms of action of
disinfectants. International Biodeterioration and Biodegradation 41: 261-268.
Ekwenchi, M. M., Oluigbo, J., dan Akpuaka, A. 2014. Antibacterial activity of nhexane extract of Ocimum gratissimum leaves. IOSR Journal of Applied
Chemistry 7(5): 6-10.
Expand, R. M. Dan Expand, R. F. 2010. Biophysical Analysis of Membranetargeting Antimicrobial Peptides: Membrane Properties and the Design of
Peptides Specifically Targeting Gram-negative Bacteria. Dalam Wang. G.
(ed.). 2010. Antimicrobial Peptides: Discovery Design, and Novel Therapeutic
Strategies. CABI International, Cambridge. Halaman 118-119.
Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2015. Country Report
on the State of Plant Genetic Resources for Food and Agriculture Indonesia.
http://www.fao.org/docrep/013/i1500e/Indonesia.pdf. 9 September 2015.
Ghasemzadeh, A., Jaafar, H. Z. E., dan Rahmat, A. 2010. Identification and
concentration of some flavonoid components in Malaysian Young Ginger
(Zingiber officinale Roscoe) varieties by a high performance liquid
chromatography method. Molecules 15(1): 6231-6243.
Gull, I., Saeed, M., Shaukat, H., Aslam, S. M., Samra, Z. Q., dan Athar, A. M.
2012. Inhibitory effect of Allium sativum and Zingiber officinale extracts on
clinically important drug resistant pathogenic bacteria. Annals of Clinical
Microbiology and Antimicrobial. 11(8): 1-6.
Kasrina, T. V. 2014. Studi Etnobotani Tumbuhan Obat yang Dimanfaatkan oleh
Masyarakat di Kecamatan Sindang Kelingi Kabupaten Rejang Lebong
Bengkulu. Seminar Nasional XI Pendidikan Biologi FKIP UNS.
Kaushik, P. dan Goyal, P. 2011. Evaluation of Various Crude Extract of Zingiber
officinale Rhizome for Potential Antibacterial Activity: A Study in Vitro.
Advances in Microbiology 1: 7-12.
Kerton, F. M. Dan Marriott, R. 2013. Alternative Solvents for Green Chemistry.
RSC Publishing, Cambridge. Halaman 21.
Kuntorini, E. M. 2005. Botani ekonomi suku Zingiberaceae sebagai obat
tradisional oleh masyarakat di Kotamadya Banjarbaru. Bioscientiae. 2(1): 2536.
Lege, K. E. 1998. Tannins in Cotton. Dalam Bajaj, Y. P. S. (ed.). 1998.
Biotechnology in Agriculture and Forestry 42. Springer, New Delhi. Halaman
358.
Liu, W. J. H. 2010. Traditional Herbal Medicine Research Methods:
Identification, Analysis, Bioassay, and Pharmaceutical and Clinical Studies.
John Wiley and Sons, New Jersey.
Lutfiyah, M. 2012. Uji Aktivitas Rimpang Bengle (Zingiber cassumunar Roxb.)
dan Penentuan Golongan Senyawa Aktif. Skripsi. Sekolah Farmasi ITB,
Bandung.
Maikai, V. A. 2009. Antimicrobial Properties of Stem Bark Extracts of Ximenia
americana. Journal of Agricultural Science 1(2): 30-34.
Makkawi, A. J. J., Keshk, E. M., ElShamy, M. M., dan Abdel-Mogib, M. 2015.
Phytochemical and biological evaluation of Ambrosia maritima. Research
Journal of Pharmaceutical, Biological, and Chemical Sciences 6(4): 16781688.
Muhlisah, F. 2011. Temu-temuan dan Empon-empon. Kanisius, Yogyakarta.
Halaman 18, 19, dan 21.
Negi, J. S., Negi, P. S., Pant, G. J., Rawat, M. S. M., dan Negi, S. K. 2013.
Naturally occuring saponins: chemistry and biology. Journal of Poisonous and
Medical Plant Research 1(1): 1-6.
Nurikasari, D. R. 2011. Penentuan Senyawa Aktif Antibakteri Ekstrak Etanol
Rimpang Bangle (Zingiber cassumunar Roxb.) terhadap Bakteri Escherichia
coli dengan Metode KLT Bioautografi. Skripsi. Fakultas Farmasi Universitas
Jember, Jember.
Ogunwande, I. A., Walker, T. M., dan Setzer, W. 2007. A review of aromatic
herbal plants of medicinal importance from Nigeria. Natural Product
Communications 2(12): 1311-1316.
Oliveros, M. B. 1996. Preformulation Studies on Terpinen-4-ol from Zingiber
purpureum Rosc. Dalam Wu, T. L., dan Wu, Q. G (ed). Proceedings of the
Second Symposium on the Family Zingiberaceae. Zongshan University Press,
Zongshan.
Ragasa, C. Y., Tsai, P., dan Shen, C. 2009. Antimicrobial terpenoids from
Erigeron sumatrensis. NRCP Reasearch Journal 10(1): 27-32.
Ramos-Villaroel, A. Y., Soliva-Fortuny, R., dan Martin-Belloso, O. 2010. Natural
antimicrobials for food processing. Dalam Hemming, D (ed.). 2011. Animal
Science Reviews 2010. CAB International, Oxforshire. Halaman 218.
Risnawati, E., Ainurofiq, A., dan Wartono, M. W. 2014. Study of Antibacterial
Activity and Identification of the Most Active Fraction from Ethanol
Extraction of Zingiber cassumunar Roxb. Rhizomes by Vacuum Liquid
Chromatography. Journal of Chemical and Pharmaceutical Reasearch 6(9):
101-107.
Sampedro, J. dan Valdivia, E. R. 2014. New Antimicrobial Agents of Plant Origin.
Dalam Villa, T. G. dan Veiga-Crespo, P. (ed.). 2014. Antimicrobial
Compounds: Current Strategies and New Alternatives. Springer, New York.
Halaman 102 dan 104.
Sembiring, B. S., Rizal, M., dan Suhirman, S. 2012. Budidaya dan Pascapanen
Kumis Kucing (Orthosipon stamineus Benth). Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian, Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan,
dan Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat, Jakarta.
Senja, R. Y., Issusilaningtyas, E., Nugroho, A. K., dan Setyowati, E. P. 2014.
Perbandingan metode ekstraksi dan variasi pelarut terhadap rendemen dan
aktivitas antioksidan ekstrak kubis ungu (Brassica oleracea l. var. capitata f.
rubra). Traditional Medicine Journal 19(1): 43-48.
Setiyawati, I. 2003. Studi Pemanfaatan Berbagai Jenis Tumbuhan sebagai Bahan
Obat oleh para Pengobat Tradisional yang Memproduksi Obat Tradisional di
Kecamatan Patianrowo Kabupaten Nganjuk Jawa Timur. Skripsi. Universitas
Surabaya.
Silhavy, T. J., Kahne, D., dan Walker, S. 2010. The Bacterial Cell Envelope. Cold
Spring Harbor Laboratory 2(1): 1-16.
Sukatta, U., Rugthaworn, P., Punjee, P., Chidchenchey, S., dan Keeratinijakal, V.
2009. Chemical Composition and Physical Properties of Oil from Plai
(Zingiber cassumunar Roxb.) Obtained bu Hydro Distillation and Hexane
Extraction. Natural Science and the Kasetsart Journal 43: 212-217.
Sussman, M. 1997. Escherichia coli: Mechanisms of Virulence. Cambridge
University Press, New York. Halaman 10-11.
Valgas, C., de Souza, S. M., Smania, E. F. A., dan Smania, A. 2007. Screening
methods to determine antibacterial activity of natural products. Brazilian
Journal of Microbiology 38: 369-380.